NCVM製程新應用:5G通訊

NCVM製程介紹

NCVM製程應用於塑膠基材上呈現金屬質感,當通訊產品發射訊號或接收訊號時,因NCVM為島狀不連續金屬薄膜,可避免電磁場累積而干擾通訊產品RF或ESD(靜電放電)性能,此技術早期運用於輕薄短小的3C商品上,如:手機、PDA、GPS衛星導航、藍芽耳機…等,近期則因5G通訊的迅速發展及手機後背蓋漸變色工藝,此技術又逐漸的被重視及採用。


5G通訊介紹

現今的無線通訊技術均是利用電磁波來傳遞資訊,電磁波有區分許多波長和頻段,目前4G LTE最常使用的波段在450 MHz~3800 MHz,此頻段屬於相對低頻,低頻的特性為低功耗,穿透力低但繞射能力強,因資訊傳遞的需求逐年成長,4G也漸漸的無法滿足供應,近年各國均投入大量資源於5G通訊的開發及建置。

5G通訊是指第5代行動通訊網路(5th Generation Mobile Networks),主要涵蓋兩個主流頻段sub 6GHz (6 GHz以下)及24GHz以上(毫米波mmWave),就物理特性而言,頻率越高波長越短;穿透力強但傳遞距離短,因此5G通訊結合了既有覆蓋能力廣的4G LTE及高速的毫米波寬頻技術。

圖片來源:科學月刊,(a)電磁波頻譜;(b)通訊電磁波頻譜


5G市場應用

當要求高寬頻(eMBB)、低延遲(URLLC)網域特性時,適合使用高頻的毫米波頻段,如:擴增實境(AR)、遠距醫療、自駕車、車聯網…等。當要求低功耗、覆蓋能力廣、穩定連接等特性時,適合使用sub 6GHz低頻頻段,如:監視器、智慧家電、智慧工廠、停車格、物聯網…等。

5G在自駕車的應用上包括車外環境的即時監測、訊號傳遞至處理器、雲端平台的整合運算,現時已有多家車廠將車載感測器裝置於車標後側,在不影響感應器的運作和維持車標金屬質感及美觀,會在車標(logo)部件使用NCVM鍍膜並雷射打標車廠logo。

多家5G手機近期已漸漸開發完成並投入市場,從這些手機不難發現背蓋均是採用塑膠材質並搭配NCVM製程甚至金屬微粒漆來加強金屬質感效果,至於為何採用塑膠背蓋,最主要是5G手機採用的多輸入多輸出(MIMO)技術需使用較多天線,及毫米波頻寬所需的天線大小極易受金屬干擾影響,解決方案可採用玻璃、陶瓷或塑膠背蓋,但玻璃及陶瓷背蓋則因笨重且易碎特性而不被廠商所青睞。


NCVM製程調適

NCVM為大永真空率先開發完成之製程,製鍍方式採用PVD蒸鍍,將銦錫合金材料放置於兩電極中的高熔點載具,於高真空環境下通電加熱載具,將銦錫合金材料融化並蒸發擴散至塑膠基材表面形成島狀不連續金屬薄膜,在鍍膜過程中尤其注重鍍膜的厚度及均勻性,以兼顧最佳光澤及薄膜最大阻抗值,亦可通過精細控制不同位置的鍍膜厚度及搭配其他製程方式來達成炫麗的色彩漸變效果。


圖片來源:華為手機



參考文獻

[1]  NCVM金屬不導電真空鍍膜技術2010.10大永真空設備智庫文章

[2]  NCVM鍍膜大永真空設備鍍膜代工

[3]  全球 LTE/LTE-A 佈建現況與預測,陳梅鈴,工研院IEK

[4]  Understanding massive MIMO and what it means for 5G,Enterprise Iot Insights

[5]   Everything you need to know about 5G, IEEE Spectrum magazine, 27 January 2017